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Patent Searching and Data


Title:
REINFORCED FORMED PART, PROCESS FOR ITS PRODUCTION AND ITS USE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/009134
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a reinforced formed part with longitudinal and/or transverse cross-sections which may differ in shape and/or size, with a hollow outer formed part (12) and a highly deformation-resistant open or closed-cell foam filling (14) which is at least partly adjacent to the outer formed part, at least partly fills the inner space in the hollow outer formed part (12) and improves the mechanical deformation resistance of the outer formed part, and a process for producing the formed part, in which a hollow component is made by a prior art process and a foam is introduced into it in such a way that the foam is at least partly in contact with the hollow component and is a snug fit therein or is secured by a prior art securing process, and the use of the formed part as claimed in one of the preceding claims as a bearing component in scaffolding, in frameworks, especially in the building trade, in vehicle manufacture for air, land and waterborne vehicles and the furniture industry.

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Inventors:
EBBINGHAUS ALFRED (DE)
Application Number:
PCT/DE1996/001642
Publication Date:
March 13, 1997
Filing Date:
September 03, 1996
Export Citation:
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Assignee:
EBBINGHAUS ALFRED (DE)
International Classes:
F16S3/00; B21C37/04; B22F3/11; B22F7/00; B62D29/00; B62K19/16; F01N3/28; (IPC1-7): B21C37/04
Foreign References:
US4200326A1980-04-29
US4774117A1988-09-27
US3834881A1974-09-10
DE1933321A11971-01-28
US3940262A1976-02-24
US3941182A1976-03-02
Other References:
DAVIES & SHU ZHEN: "Metallic foams: their production, properties and applications", JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, vol. 18, no. 7, July 1983 (1983-07-01), LONDON GB, pages 1899 - 1911, XP006170831
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Claims:
Anεprüche
1. Verεtärktes Formteil mit ggf. in Form und/oder Größe un¬ terschiedlichen Längs und/oder Querschnitten mit einem hohlen Außenformteil (12) und einer SchaumFüllung mit ei¬ nem offen oder geschlosεenzelligen Schaumεtoff (14) mit hohem Widerεtand gegen Verformung, die am Außenformteil zu¬ mindest teilweise anliegt, den Innenhohlraum des hohlen Außenformteils (12) mindestens teilweiεe auεfüllt und die mechaniεche Widerεtandsfähigkeit des Außenformteilε gegen Deformation verbeεsert.
2. Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverlauf des Materials des Außenformteils (12) im wesentlichen parallel zu seinen Außenkonturen verläuft.
3. Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenformteil (12) mehrere parallel zueinander ver¬ laufende, aufeinanderliegende Schichten gleicher oder un terεchiedlicher Materialien aufweiεt, deren Faεerverlauf vollεtändig oder teilweiεe parallel zueinander ist.
4. Formteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien des Außenformteils (12) eine oder mehrere ggf. gemeinεam umgeformte Schichten auε kalt oder warmverformbarem Material aufweiεen.
5. Formteil nach Anεpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindeεtenε ein kaltverformbareε Material auεgewählt iεt auε der Gruppe beεtehend aus Metall und Leichtmetall.
6. Formteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das kaltverformbare Material ausgewählt ist aus der Gruppe beεtehend aus Stahl, Aluminium, Magnesium, Titan und Legierungen derselben.
7. Formteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es faεerverεtärkte Werkεtoffe im Außen¬ formteil (12) aufweist.
8. Formteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die SchaumFüllung (14) ein Metallschaum oder ein Polymerschaum, eingeschlossen künstliche und natürliche Polymere, wie Papier oder Zelluloseεchaum mit hohem Widerεtand gegen Verformung ist.
9. Verfahren zur Herstellung eineε Formteils nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohles Außenformteil über ein an sich bekanntes Formverfah¬ ren hergestellt und sodann in dieses ein Schaumkörper so eingebracht wird, daß der Schaumkörper am hohlen Teil zu¬ mindest teilweiεe anliegt und im hohlen Teil durch Paßεitz oder aber durch ein bekannteε Befestigungsverfahren befe¬ stigt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Außenformteil zumindest teilweise aus Metall be¬ steht, durch ein Innenhochdruckumformverfahren hergestellt und anεchließend mit einem Schaummaterial gefüllt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Außenformteil zumindest teilweise aus einem Poly¬ meren beεteht, wobei daε Außenformteil durch Umformen εei neε mindeεtenε einεchichtigen Materialε durch ein an εich bekannteε Umformverfahren, wie Gießen, thermiεcheε Formen, Blasen oder auch Innenhochdruckumformen erzeugt und an¬ schließend mit einem Schaummaterial gefüllt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß daε Füllen deε Außenformteilε durch Aufεchäumen des Schaummaterialε im geformten Außenformteil oder durch Befeεtigen eineε vorgeformten Schaumkörpers im geformten Außenformteil durch Einpresεen, Kleben, Löten, Schweißen, Sintern, Schrumpfen oder aber auch Einziehen deε Außenformteils erfolgt, wobei auch das im Außenformteil befindliche Schaummaterial anschließend durch ein Befesti¬ gungsverfahren befestigt werden kann, eingeschlossen ein Befestigungsverfahren, bei dem die Innenschicht des Außen¬ körpers eine feεte Verbindung mit dem Schaumkörper eingeht.
13. Verfahren nach einem der Anεprüche 9 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß nach Einbringen deε Schaumε in daε Außen¬ formteil der im Außenformteil befindliche Schaum und daε hohle Außenformteil gemeinεam umgeformt werden.
14. Verwendung des Formteilε nach einem der vorangehenden Ansprüchen als tragendeε Teil in Gerüsten, in Fachwerken, bspw. im Bau, im Fahrzeugbau für Luft, Land und Wasεer fahrzeuge und Möbel.
Description:
Verstärktes Formteil f Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

Die Erfindung betrifft verstärkte Formteile, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung. Sie betrifft ins-be- sondere mindestens teilweise hohle Formteile mit ggf. in Form und/oder Größe unterschiedlichen Längs- und/oder Quer¬ schnitten mit einer hohlen Außenform und einer Füllung mit einem offen- oder geschlossenzelligen Schaumstoff.

Trägere!emente aus Hohlmaterial, wie Rohre, Stangen, Hohl¬ träger (bspw. mittels des Innenhochdruckumformverfahrens hergestellte Trägerteile für Fahrräder, Autohinterachsen, Abgasrohre etc.) sind für die verschiedensten Anwendungs¬ gebiete bekannt - so für Bauwerke, insbesondere Brücken oder auch Häuser - als stützende und tragende Elemente oder auch für den Bau von Luft - Land- und Wasserfahrzeugen, Re¬ galsysteme, Möbel, u. dgl.

Sie haben unter anderem den Vorteil, eine leichte aber den¬ noch gegenüber Belastungen widerstandsfähige Bauweise zu ermöglichen.

Bspw. werden bei Kraftfahrzeugen neuerdings zur Gewichtser¬ sparnis wieder Fachwerkrahmen eingesetzt, um eine besonders leichte, widerstandsfähige und torεionssteife Bauweise zu ermöglichen. Auch bei Flugzeugen, bei denen Gewichtserspar¬ nis ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Konstruktion ist, wurde häufig eine Fachwerkbauweise mit hohlen oder massiven Fachwerktragteilen eingesetzt.

Die bekannten Tragkonstruktionen und -teile sind insofern noch verbesserungεfähig, als es immer erwünscht ist, diese noch widerstandsfähiger - insbesondere mit besserer Knick¬ festigkeit - herzustellen.

Ferner war es nachteilig, daß für tragende Hohlteile immer noch hohe Wandstärken und große Dimensionen verwendet mu߬ ten, die zu unerwünscht hohen Gewichten und Abmessungen dieses Teils führten - insbesondere, wenn eine erhöhte Knickfestigkeit bzw. Belastbarkeit erwünscht war. Bei hohen Wanddicken traten auch Probleme bei der Herstellung kompli¬ zierter Formen auf, da dann einfache Umformverfahren, die nur für Material geringer Stärke eingesetzt werden konnten, nicht mehr eingesetzt werden konnten.

Es ist bereits bekannt, Hohlteile auszuschäumen, um bspw. deren Schwingungseigenschaften zu verändern. So werden Kar¬ danwellen ausgeschäumt, um ihre Laufeigenschaften und Schwingungseigenschaften zu verbessern. Bei diesem Aus¬ schäumen von Hohlteilen trägt der Polymerschaum, der dort keinen hohen Deformationswiderstand aufweist, zu den Defor¬ mationseigenschaften der Welle nichts bei und wirkt ledig¬ lich als schwingungsverändernder Zusatz.

Die Verwendung von Metallschäumen mit hohem Deformationswi¬ derstand als Aufprallschutz für Kraftfahrzeugverkleidungs¬ teilen ist aus dem DE-GM 94 02 743 bekannt, wo ein Metall¬ schaum als Deformationskissen eingesetzt wird. Dort wirkt der Metallschaum alleine als energievernichtender Bestand¬ teil, als "Kissen" eineε Deformationsteilε - eε handelt εich dabei nicht um ein tragendeε Teil, sondern um ein De- formationεteil, wobei der Schaum εelbst keine Verstärkung eines Außenteils oder eines tragenden Teilε ist.

Aus dem US-A-3,275,424 iεt es bekannt, offenzellige Metall- εchäume, die in hohlen Außenteilen hergeεtellt werden, als Filter zu verwenden - es handelt εich dabei um den Spezial- fall eineε Filterε, keineεfallε aber um ein tragendeε Teil.

Eε iεt Aufgabe der Erfindung, leichte Bauteile herzuεtel¬ len, die gegenüber bekannten Einzelkomponenten bei gleichen

oder beεseren Belastungseigenschaften leichter und ggf. kleiner sind.

Die Aufgabe wird erfindungεgemäß durch ein verεtärkteε Formteil mit ggf. in Form und/oder Größe unterschiedlichen Längs- und/oder Querschnitten mit einem hohlen Außenform¬ teil und einer Schaum-Füllung mit einem offen- oder ge- schlossenzelligen Schaumstoff mit hohem Widerstand gegen Verformung, die am Außenformteil zumindest teilweise an¬ liegt, den Innenhohlraum des hohlen Außenformteils minde¬ stens teilweise ausfüllt und die mechanische Wider¬ standsfähigkeit des Außenformteils gegen Deformation ver- beεεert, gelöεt.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich auε den Unteran¬ sprüchen.

Als hohles Außenformteil können dabei an sich bekannte hohle Formteile, wie nahtlose oder geschweißte Rohre oder andere bekannte Profile eingeεetzt werden - eε ist aber auch möglich, derartige Formteile speziell herzustellen und entsprechend den Anforderungen auεzulegen. Alε Material da¬ für bieten sich Metalle, aber auch Kunstεtoffe, einge- εchloεεen Keramiken und Glaε, an. Eε iεt besonders vor¬ teilhaft, wenn bspw. Hohlteile mit Spezialformen, die bspw. gegen Knicke besonderε widerεtandεfähig εind, wie längεge- wellte hohle Rohre, gebogene Rohre od. dgl. verεtärkt wer¬ den.

Dabei iεt eε aus Feεtigkeitεgründen vorteilhaft, wenn der Faserverlauf deε Materialε der Außenform im weεentlichen parallel zu den Außenkonturen deε Formteilε verläuft, wie dies bspw. durch die Herεtellung deε Außenformteilε mit dem bekannten IHV-Verfahren möglich iεt. Dafür εind dann die entεprechenden, kalt umformbaren Materialien dem Fachmann geläufig.

Eε kann dabei günstig εein, daß das Außenformteil mehrere parallel zueinander verlaufende, aufeinanderliegende Schichten gleicher oder unterschiedlicher Materialien auf¬ weist, deren Faserverlauf zumindest teilweise parallel zu¬ einander ist.

Insbeεondere zur Gewichtsersparnis kann das gesamte Bauteil im wesentlichen aus dem gleichen oder unterschiedlichen Leichtmetallen bestehen. Bspw. kann daε Leichtmetall Alumi¬ nium oder Magneεium oder eine Legierung derselben εein, wo¬ mit auch eine günεtige Korroεionεfeεtigkeit verbunden εein kann.

Es ist möglich und in vielen Anwendungsfällen erwünscht, daß das Bauteil faserverstärkte Werkstoffe aufweist, die bei leichtem Gewicht eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweisen.

Selbstverεtändlich können auch Materialien für daε Außen¬ formteil eingesetzt werden, die in bekannter Weise warmge¬ formt wurden, bspw. warmverformte Kunststoffe, wie gebla¬ sene oder auch gegossene Kunststoffe, auch faserverstärkte Kunstεtoffe, die durch den Innenεchaum erheblich an Tragfe¬ stigkeit gewinnen. Auch natürliche Polymere, wie Cellulose- oder Papierschäume, können erfolgreich eingesetzt werden. Ein besonderer Anwendungsfall ist Glas, das εehr elaεtiεch und leicht iεt und als Schaum vorliegen kann.

Das Bauteil kann unterschiedliche Längsεchnitte und auch unterεchiedliche Querεchnitte aufweisen.

Eε kann vorteilhaft εein, daß die Einzelkomponenten deε auεgeεchäumten Formteilε auε unterεchiedlichen Materialien wie bspw. Metall/Keramik; Metall/Kunstεtoffεchaum; Metall- εchaum/Kunεtεtoffaußenwand, Metall/Polymerεchaum,

eingeεchlossen natürliche Polymere, wie Papier oder Cellu- loεe oder Kunεtεtoffe etc. εowie Glaεεchäume beεtehen.

Es kann günstig εein, daß mindestens ein hohles Außenteil Vertiefungen oder Erhebungen aufweist.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herεtellung eineε Formteilε gelöεt, wobei ein hohleε Teil über ein an sich bekanntes Formverfahren hergestellt und sodann in dieses ein Schaumkörper so eingebracht wird, daß der Schaumkörper am hohlen Teil zumindest teilweise anliegt und im hohlen Teil durch Paßsitz oder aber durch ein bekanntes Befestigungεverfahren befestigt wird.

Zur Herstellung von hohlen Formteilen kann eine hohle Au¬ ßenform in an sich bekannter Weise durch Ziehen, Gießen, Extrudieren, Innenhochdruckumformen hergestellt werden und danach mit dem Schaumausgangsmaterial ausgeεchäumt werden. Dabei kann daε hohle Außenteil zumindest teilweise aus Me¬ tall bestehen, das durch ein Innenhochdruckumformverfahren hergestellt und anschließend mit einem Schaummaterial ge¬ füllt wird.

Es iεt aber auch möglich, den Schaum getrennt in einer Form auεzuεchäumen und dann mittelε eineε Schrumpfverfahrenε od.durch Einziehen deε Außenformteilε od. dgl. in daε Au¬ ßenformteil einzubringen, wobei darauf zu achten ist, daß bei den zu erwartenden Betriebsbedingungen keine Auftren¬ nung der Materialien erfolgen wird.

Die Herstellung von Polymerschäumen, eingeschloεεen natür¬ liche und synthetische Schäume, wie Kunstεtoffe, Glaε¬ εchäume und Papier- oder Celluloεeεchäume - iεt üblich und dem Fachmann bekannt - die einfache Herstellung von Metall¬ schäumen ist neuerdings möglich, wobei bεpw. eine Treibmit- tel/Metallmiεchung in an εich bekannter Weiεe in der hohlen

Außenform aufgeschäumt wird (s. Studiengeεellεchaft Stahlanwendung e.V. Forschung für die Praxis; P 286 - Proεpektive Marktεtudie zur Anwendung von Stahlεchäumen von Dipl.-Ing. Markuε Weber, Verlag und Vertriebsgesellεchaft mbH, Düεεeldorf 1995.)

Der Metallεchaum kann bεpw. ein Stahl- oder Aluminiumεchaum oder irgendein anderer Schaum εein, aufgrund der Erforder¬ nisse und des beabsichtigten Einsatzzweckes und seiner dementsprechenden Eigenschaften des Hohlteileε auεgewählt εein.

Bεpw. kann eε sinnvoll sein, daß die Schaumfüllung eine ge- schloεεenzellige Kunststofffüllung ist, fallε damit haupt¬ sächlich eine Vibrationsdämpfung oder Korroεionεverhinde- rung im Hohlraum bezweckt wird.

Eε kann aber auch εinnvoll εein, daß die Schaumfüllung ein Metallεchaum iεt, fallε sie bspw. hohen Temperaturen ausge- εetzt werden soll oder das Außenformteil abstützen/sta-bi- liεieren soll. Das Ausschäumen des Außenformteils verbes¬ sert außerdem das elaεtische Verhalten der Außenwände sowie die thermische und akuεtiεche Iεolation. Eε kann aber auch ein Glaεschaum oder ein Papierschaum sein, bei dem sich dann das Einbringen eines fertigen Schaumkörpers in ein hohles Außenteil und Einkleben/Löten oder auch Befestigen durch Einziehen des Außenteils um den Schaumkörper herum bewerkstelligen läßt.

Der Schaum kann auch offenzellig derart εein, daß zB. ein Durchleiten von Fiuiden zur Kühlung oder Erwärmung deε Formteilε ermöglicht.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Herstellungεverfahrenε für Bauteil weist folgende Schritte auf:

Vorlegen eines Hohlprofils, ggf. mit unterschiedlichen Durchmesεern;

Einlegen eineε Hohlprofilabschnitts in eine Form mit einer Erweiterung im Umformbereich;

Anlegen eines Innenhochdrucks an daε Rohr, εo daß die Rohr¬ wand im Bereich der Formerweiterung erweitert wird; Herauεnehmen deε in umgeformten Hohlteilε mit Erweiterungen sowie ggf. Einbringen einer Schaumausgangεmischung aus Schaummaterial und Treibmittel in das Hohlteil und Aktivie¬ ren deε Treibmittelε, εodaß der Schaum daε Hohlteil auε- schäumt.

Es ist aber auch möglich, den Schaum getrennt vom Hohlteil in einer Aufschäumform herzustellen und dann das schwammar¬ tige Gebilde im hohlen Außenteil bspw. durch ein Schrumpf- verfahren oder Einziehen des Außenteils zu befestigen oder nach thermischem Aufweiten des Hohlteilε einzubringen, wo¬ bei die Befeεtigung dann bei der thermiεchen Schrumpfung deε Außenteils erfolgt.

Unter dem erwähnten Innenhochdruckverfahren oder auch IHV- Verfahren wird hier das Verfahren verstanden, das beispielεweise im Industrieanzeiger Nr. 20 vom 9.3.1984 be¬ schrieben worden ist oder auch in "Metallumformtechnik", Ausgabe 1D/91, Seite 15 ff: A. Ebbinghaus: Präziεionεwerk- εtücke in Leichtbauweiεe, hergeεtellt durch Innenhochdruck- umformen" oder auch Werkεtoff und Betrieb 123 (1990), 3, Seite 241 biε 243: A. Ebbinghauε: "Wirtεchaftlicheε Kon- εtruieren mit innenhochdruckumgeformten Präziεionεwerkstüc- ken" oder auch "Werkstoff und Betrieb 122. (1991), 11, (1989), Seite 933 bis 938. Nachfolgend wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf deren Offenbarung in vollem Umfang Bezug genommen wird, beschrieben ist. Dieses Verfahren wurde bisher für die Herstellung von verschiedenen geform¬ ten Hohlteilen, wie bzw. zur Herstellung von gebauten Noc¬ kenwellen zur Befeεtigung von Nocken an einem Rohr, zur

Herstellung von hohlen Nockenwellen, aber auch zur Herstel¬ lung von Kraftfahrzeugrahmenteilen eingeεetzt. Überraschenderweise lasεen sich durch dieseε Innenhoch¬ druck-verfahren völlig neuartige hohle Metall-Bauteile, bei denen der Faεerverlauf im Bereich der Kreuzung sowie der Wände im wesentlichen parallel zur Außenkontur verläuft, ohne daß Ausknickungen oder andere Schwächungen vorliegen, bilden. Diese hohlen Formteile können demzufolge aufgrund der hohen Wandfestigkeit durch den günεtigen Faεerverlauf sowie die Vestärkung durch die Innenausschäumung in leich¬ terer Form alε bisher ausgebildet werden und ermöglicht da¬ durch eine erhebliche Gewichtsersparniε. Eε iεt auch mög¬ lich, für die Außenform laminierte Werkεtoffe einzusetzen, sofern sich diese gemeinsam umformen lassen. Laminate kön¬ nen durch geeignete Materialauswahl leichter sein als Voll¬ materialien und haben noch dazu den Vorteil, vibrations- dämpfend zu wirken oder auch an den Oberflächen entspre¬ chend den Umgebungsbelastungen (Korrosion durch Säuren etc) oder aus ästhetischen Gründen (Farbe) andere Schichten aufzuweisen, εodaß ein derartigeε Teil noch dazu günεtige Schwingungεdämpfungε-eigenschaften beεitzt, da die Auε- schäumung je nach Material elastisch an den Außenwänden an¬ liegt - also die Materialien weniger durch Schwingungen be- laεtet werden.

Es kann auch ein mehrschichtigeε Metallrohr alε Auεgangε- teil, je nach den Anforderungen an daε Material, gewählt werden.

Dabei haben mehrεchichtige Auεgeεtaltungen den Vorteil un- terεchiedlicher Beanspruchbarkeit der Oberflächen des Hohl¬ teilε und auch den Vorteil, Schwingungen aller Art εchlech- ter zu leiten, waε daε Vibrationεverhalten deε Hohlteils im Einsatz entscheidend verbesεert. Die Innenschicht kann da¬ bei so auεgewählt εein, daß sie unter vorbeεtimmten Bedin¬ gungen, bεpw. erhöhte Temperatur, eine Verbindung mit dem

Schaummaterial ähnlich einem Lötverfahren oder durch gegen¬ seitige Diffuεion eingeht und so die Befeεtigung deε Schaumε im hohlen Außenteil bewirkt. Es ist aber auch mög¬ lich, einen Metallschaum in einem Kunststoffaußenhohl-teil oder in einem mit Kunststoff als Außenschicht aufweisen-den Mehrschichtaußenhohlteil vorzuehen, insbesondere dann, wenn die Kunststoffaußenschicht aus Korroεionεgründen oder anderen Gründen, bspw. wegen den Schmiereigenschaften des Kunststoffeε od. dgl., erwünscht ist.

Es ist auch möglich, das gesamte Formteil nach Einbringen des Schaums mit einem Umformverfahren umzuformen und so weitere Formen zu erhalten, wobei es bei Einsatz eines IHV- Verfahrens notwendig ist, offenzellige Schäume zu verwenden.

Vorteilhafte Verwendungen des erfindungsgemäßen Teilε εind Land- Luft- und Waεserfahrzeuge, Fahrrad-, Motorrad- sowie Autorahmen, Hoch- und Tiefbau, Gerüste, Regalsyεteme, Mö¬ bel, inεbesondere auch als kühlbare Teile, durch deren of¬ fenzellige Schäume Kühlfluide geführt werden können.

Insbesondere in allen Anwendungsgebieten des Leichtbaus bietet sich seine Verwendung an.

Dadurch, daß erfindungεgemäß weiteεtgehend abgeεchloεsene auεgeschäumte Hohlteile als Bauteile eingesetzt werden, ist es möglich, extrem leichte, aber feste und vibrationsge¬ dämpfte Bauteile oder auch Bauteile kleinerer Abmesεungen zu ermöglichen.

Dadurch, daß ein Innenhochdruckumformverfahren eingeεetzt wird, iεt eε möglich, bereitε in einem Formvorgang Erhebun¬ gen und Vertiefungen u. dgl. am Außenhohlteil herzuεtellen. Dadurch iεt eε möglich, Nachbehandlungsεchritte zu redu¬ zieren.

Alε Hohlteile können dabei unterεchiedlichεte Hohlprofile nämlich Reckteckprofile, Winkelprofile, Rohre, gewellte Rohre etc. eingeεetzt werden.

Eε wird εomit ein Teil mit einem gegenüber bisherigen Tei¬ len geringerem Gewicht bei gleicher Belaεtbarkeit oder auch höherer Belaεtbarkeit bei geringem Gewicht geεchaffen, das noch dazu mit hoher Produktionsgenauigkeit bei verminderter Ausschußquote hergestellt werden kann.

Nachfolgend soll die Erfindung näher anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden, in der bevorzugte Ausführungs¬ formen der Erfindung, auf die diese aber keineswegs be¬ schränkt ist, dargeεtellt sind. Dabei zeigt:

Fig. 1: einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Bauteils εchematiεch in perεpektiviεcher Darεtellung mit einem geεchlossenzelligen Schaum;

Fig. 2: daε Bauteil nach Fig. 1 im Längsschnitt;

Fig. 3. daε Bauteil nach Fig. 1 im Querεchnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1;

Figur 4. ein erfindungεgemäßeε Bauteil mit offenzelligem Schaum im Querschnitt,

Fig. 5. einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bau teil mit mehrschichtigen Außenwänden; und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines mit verschiedenen Querschnitten ausgebildeten Mehrschicht-Hohlteilε mit Schaumfüllung.

Wie aus Fig. 1, 2 und 3, die jeweils das gleiche Bauteil (Automobilachsträger aus Aluminiumlegierung) zeigen, er¬ sichtlich, beεteht daε dort dargeεtellte Bauteil auε einer Außenwand 12 und der Ausschäumung 14 (beideε hier auε Alu¬ miniumlegierung) . Daε Außenformteil wurde mittelε deε IHV- Verfahrenε dreidimenεional geformt, um bεpw. als Teil ei¬ ner Raumlenkerachse eingesetzt zu werden.

Es ist zu beachten, daß in die durch das Umformverfahren hergestellten Teile - die Außenwand - Soll-Stauchεtellen durch gezielt eingeformte Rillen ausgebildet werden können - bspw. um bei Fahrzeugen im Falle eines Unfalls durch ge¬ zielte Verformung Energie aufzunehmen - oder auch Verstär¬ kungsprofile eingearbeitet werden können - bspw. durch das Auεformen von Längεrippen (Fahrgastzelle).

Dabei können die Hohlprofile des Fachwerkes unterschiedli¬ che Durchmesser über ihre Längserstreckung besitzen, sowie unterschiedliche Querschnitte.

In Fig. 4 ist detailliert eine andere Anwendungsform eines erfindungsgemäßen Teils dargestellt. Eε handelt εich hier¬ bei um einen Trägerkörper für Kraftfahrzeugkatalyεatoren, der einen offenzelligen Stahlschaum in einem Stahlaußenge¬ häuse aufweist. Bei dieser Ausführungsform entfällt die bei diesen Trägerkörpern allgemein bekannte Problematik der Verbindung zwischen Gehäuse und Trägerkörper sowie das Pro¬ blem der Herstellung von Gaskanälen, die dann mit dem Kata¬ lysator beschichtet werden, völlig, da aufgrund der Tatsa¬ che, daß nun erstmalε das gleiche Material für Gehäuse und Gasdurchlaßkörper (auch häufig als Wabenkörper bezeichnet) verwendet werden kann, Spannungen im Katalysatorträgerkör¬ per, aufgrund der unterschiedlichen Auεdehnungεkoeffizien¬ ten der für den Trägerkörper verwendeten Materialien, die deεεen Lebenεdauer biεher einschränkten, vermieden werden können.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungεform eineε erfin- dungεgemäßen Bauteilε mit einem gerippten Rohr dargeεtellt, wobei die mehrwandige Außenform eine Ausschäumung aufweist.

Dabei können die Hohlprofile εowohl auε einem einzigen Ma¬ terial, bεpw. Stahl oder eine Leichtmetallegierung, be¬ stehen, es ist aber je nach Einsatzverfahren auch möglich, Laminatmaterial, auch kunstεtoffbeεchichtete oder überzo¬ gene Rohre umzuformen, je nach Anwendungεzweck.

Durch daε Vorεehen entsprechender Schichten ist es möglich, korrosionsbeständigkeit oder auch Farbgebung zu erreichen, ohne daß weitere Arbeitsschritte notwendig sind.

Insbesondere kann durch das Auεεchäumen mit geεchloεεenzel- ligen Schäumen eine hohe Korroεionεfestigkeit erzielt wer¬ den, da durch den geschlossenzelligen Schaum kein korrodie¬ rendes Material Zutritt erhält.

Wie bekannt, kann Nachführen von Material entlang der Rohr¬ längsachsen während des Umformenε, bεpw. durch bewegliche Formelemente, eine im weεentlichen gleichbleibende Wand¬ stärke in der Außenform erzielt werden, so daß Schwächungen der Wandstärke der Außenform durch die Anformung von Erhe¬ bungen zumindeεt teilweiεe ausgeglichen werden können, so daß eine Anformung von Erhebungen ohne Schwächung erfolgt.

Eine derartige Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt, wobei ein mehrschichtiges Außenformteil 12, dessen Außen¬ schicht aus Stahl und desεen Innenεchicht auε einer Alumi¬ nium-Legierung besteht, eine flanεchartige Erhebung auf¬ weiεt, mit einem Aluminiumεchaum 14 gefüllt iεt. Selbεtverεtändlich kann dieεeε Formteil der Fig. 6 auch an¬ dere Materialkombinationen aufweiεen.

Somit wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung ein wider¬ standsfähigeres, leichteres Trägermaterial als bisher mög¬ lich, geschaffen.

Weitere Ausgestaltungen und Fortentwicklungen sind im Rah¬ men des Schutzumfangs der Ansprüche dem Fachmann offen¬ sichtlich und der Schutzumfang ist keineswegε auf die hier beiεpielhaft aufgeführten Auεführungεformen begrenzt, die lediglich zur Erläuterung dienen sollen.